Принципи дії і пристрій підводного човна розглядаються разом, так як вони тісно пов'язані. Визначальним є принцип підводного плавання. Звідси, основні вимоги до ПЛ це:
- витримувати тиск води в підводному положенні, тобто забезпечувати міцність і водонепроникність корпусу.
- забезпечувати керовані занурення, спливання, і зміну глибини.
- мати оптимальне з точки зору ходкости обтікання
- зберігати працездатність (боєздатність) у всьому діапазоні експлуатації по фізичним, кліматичних умов і умов автономності.
Схема пристрою підводного човна
Міцність і водонепроникність
Забезпечення міцності є найважчим завданням, і тому головна увага приділяється їй. У разі двухкорпусной конструкції тиск води (надлишкові 1 кгс / см² на кожні 10 м глибини) приймає на себе міцний корпус. має оптимальну форму для протистояння тиску. Обтікання забезпечується легким корпусом. У ряді випадків при однокорпусному конструкції міцний корпус має форму одночасно задовольняє і умов протистояння тиску, і умов обтічності. Наприклад, таку форму мав корпус підводного човна Джевецкого. або британської сверхмалой субмарини X-Craft.
Ділянка міцного корпусу зі шпангоутами
Міцний корпус (ПК)
Містить всі основні системи і пристрої. а часто і вантажі, є основою для інших конструкцій ПЛ. Для забезпечення живучості він розділений водонепроникними перегородками на відсіки.
Будь він суцільним, глухим, простої геометричної форми, цього вистачило б, щоб забезпечити міцність, але на практиці все інакше: в підводному човні потрібні горловини люків, шахти, валопроводи, клапани, і інше - є маса місць, де однорідність корпусу порушується. Кожне з них - концентратор напружень. тобто слабке місце. Саме там почнеться руйнування під навантаженням. А значить, в таких місцях потрібні посилення - додаткові елементи набору. потовщення обшивки. [1]
Від того, наскільки міцний корпус, який тиск води він може витримувати, залежить найважливіша тактична характеристика ПЛ - глибина занурення. Глибина визначає скритність і невразливість човни, чим більше глибина занурення, тим складніше виявити човен і тим складніше вразити її. Найбільш важливі робоча глибина - максимальна глибина, на якій човен може знаходитися необмежено довго без виникнення залишкових деформацій, і гранична глибина - максимальна глибина, на яку човен ще може занурюватися без руйнування, нехай і з залишковими деформаціями.
Зрозуміло, міцність повинна супроводжуватися водонепроникністю. Інакше човен, як і всякий корабель, просто не зможе плавати.
Перед виходом в море або перед походом, в ході пробного занурення, на ПЛ перевіряється міцність і герметичність міцного корпусу. Безпосередньо перед зануренням з човна за допомогою компресора (на дизельних ПЛ - головного дизеля) частиною відкачується повітря, щоб створити розрідження. Подається команда «слухати в відсіках». Одночасно стежать за відсічним тиском. Якщо чути характерний свист повітря, і / або тиск швидко відновлюється до атмосферного, міцний корпус негерметичний. [2] Після занурення в позиційне положення подається команда «озирнутися у відсіках», і корпус і арматура візуально перевіряються на течі. [3]
Легкий корпус (ЛК)
Обводи легкого корпусу забезпечують оптимальне обтікання на розрахунковому ходу. У підводному положенні всередині легкого корпусу знаходиться вода, - всередині і зовні нього тиск однаково і йому немає потреби бути міцним, звідси його назва. У легкому корпусі розташовують обладнання, яке не потребує ізоляції від забортного тиску: баластні і паливні (на дизельних ПЛ) цистерни, антени ГАС. тяги рульового пристрою.
Типи конструкції корпусу
Схематичний розріз однокорпусному ПЛ: 1 - міцний корпус; 2 - ЦМЛ; 3 - міцна рубка; 4 - огорожа рубки; 5 - надбудова
- Однокорпусні. цистерни головного баласту (ЦМЛ) знаходяться всередині міцного корпусу. Легкий корпус тільки в краях. Елементи набору, подібно надводному кораблю, знаходяться всередині міцного корпусу. Переваги такої конструкції: економія розмірів і ваги, відповідно менші потрібні потужності головних механізмів, найкраща підводна маневреність. Недоліки: вразливість міцного корпусу, малий запас плавучості, необхідність виконувати ЦМЛ міцними. Історично, перші ПЛ були однокорпусні. Більшість американських АПЛ також однокорпусні.
Схематичний розріз двухкорпусной ПЛ: 1 - міцний корпус, 2 - легкий корпус, 6 - верхній стрінгер ЛК, 7 - пластинчастий кіль
- Двокорпусні (ЦМЛ всередині легкого корпусу, легкий корпус повністю закриває міцний): у двухкорпусних ПЛ елементи набору зазвичай знаходяться зовні міцного корпусу, щоб заощадити місце всередині. Переваги: підвищений запас плавучості, більш живуча конструкція. Недоліки: збільшення розмірів і ваги, ускладнення баластних систем, менша маневреність, в тому числі при зануренні і спливанні. За такою схемою побудовано більшість російських / радянських човнів. Для них стандартна вимога - забезпечення непотоплюваності при затопленні будь-якого відсіку і прилеглих до нього ЦМЛ.
Схематичний розріз полуторакорпусной ПЛ: 7 - коробчатий кіль
надбудова
Надбудова формує додатковий обсяг над ЦМЛ і / або верхню палубу ПЛ, для використання в надводному положенні. Виконується легкої, в підводному положенні заповнюється водою. Може грати роль додаткової камери над ЦМЛ, страхує цистерни від аварійного заповнення. У ній же розташовують пристрої, які не потребують водонепроникності: швартовні, якірне, аварійні буї. У верхній частині цистерн знаходяться клапани вентиляції (КВ), під ними - аварійні затріски (АЗ). Інакше їх називають першими і другими запорами ЦМЛ.
Міцна рубка (вид через нижній рубочний люк)
міцна рубка
Встановлюється на міцному корпусі зверху. Виконується водонепроникною. Є шлюзом для доступу в ПЛ через головний люк, рятувальної камерою, а часто і бойовим постом. Має верхній і нижній рубочний люк. Через неї ж зазвичай пропущені шахти перископів. Міцна рубка забезпечує додаткову непотоплюваність в надводному положенні - верхній рубочний люк високо над ватерлінією. небезпека заливання ПЛ хвилею менше, пошкодження міцної рубки чи не порушує герметичності міцного корпусу. При дії під перископом рубка дозволяє збільшити його виліт - висоту головки над корпусом, - і тим самим збільшити перископну глибину. Тактично це вигідніше - термінове занурення з-під перископа відбувається швидше.
огорожа рубки
Рідше - огорожу висувних пристроїв. Встановлюється навколо міцної рубки, щоб поліпшити обтікання її і висувних пристроїв. Воно ж формує ходовий місток. Виконується легким.
ПЛ в надводному положенні